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# HoleDetection 孔洞检测系统 - TCP通信协议
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## 版本历史
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| 版本 | 日期 | 修改内容 |
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| 1.0 | 2026-03-10 | 改为文本格式协议，增加机器人位姿（眼在手上） |
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## 1. 协议概述
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本文档定义了上位机与HoleDetection孔洞检测系统之间的TCP/IP通信协议。协议采用纯文本格式进行数据交换，支持眼在手上（Eye-in-Hand）坐标变换。
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### 1.1 通信方式
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- **传输协议**: TCP/IP
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- **数据格式**: 纯文本
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- **端口**: 7800（默认，可通过配置文件修改）
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- **行分隔符**: `\n`（换行符）
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### 1.2 通信模式
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- 服务端：HoleDetection孔洞检测系统
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- 客户端：上位机控制系统（机器人控制器/PLC）
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### 1.3 坐标变换方式
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采用 **眼在手上(Eye-in-Hand)** 方式：
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P_base = T_base_to_end × T_end_to_cam × P_cam
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```
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- `T_base_to_end` = 机器人位姿（触发信号中的 RbtX/Y/Z/Roll/Pitch/Yaw）
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- `T_end_to_cam` = 手眼标定矩阵（配置文件中的 4×4 矩阵）
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- `P_cam` = 相机坐标系下的检测结果
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## 2. 触发信号（客户端 → 服务端）
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上位机发送触发信号，携带相机索引和当前机器人法兰位姿。
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### 2.1 格式
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X<相机索引> RbtX<值> RbtY<值> RbtZ<值> RbtRoll<值> RbtPitch<值> RbtYaw<值>\n
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```
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### 2.2 字段说明
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| 字段 | 类型 | 说明 |
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| X | Integer | 相机索引。`1` = 相机1，`2` = 相机2 |
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| RbtX | Float | 机器人法兰 X 坐标（mm） |
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| RbtY | Float | 机器人法兰 Y 坐标（mm） |
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| RbtZ | Float | 机器人法兰 Z 坐标（mm） |
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| RbtRoll | Float | 机器人法兰 Roll 角度（°） |
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| RbtPitch | Float | 机器人法兰 Pitch 角度（°） |
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| RbtYaw | Float | 机器人法兰 Yaw 角度（°） |
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> **注意**：
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> - 各字段之间用**空格**分隔
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> - 数值可以为负数，负号是值的一部分（如 `RbtX-23.45`）
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> - 数值与前缀之间**无空格**（如 `RbtX100.0`，不是 `RbtX 100.0`）
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> - 每条消息以 `\n` 结尾
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### 2.3 示例
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```
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X1 RbtX100.0 RbtY200.0 RbtZ300.0 RbtRoll0.0 RbtPitch0.0 RbtYaw0.0
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```
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```
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X2 RbtX-23.45 RbtY150.30 RbtZ-80.00 RbtRoll-12.50 RbtPitch45.00 RbtYaw-90.00
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```
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## 3. 返回信号（服务端 → 客户端）
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检测完成后，服务端返回检测到的孔洞数量和各孔洞在机器人基坐标系下的位姿。
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### 3.1 格式
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```
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<孔洞数量>_<X1>_<Y1>_<Z1>_<Roll1>_<Pitch1>_<Yaw1>/<X2>_<Y2>_<Z2>_<Roll2>_<Pitch2>_<Yaw2>/...\n
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```
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### 3.2 格式规则
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| 符号 | 说明 |
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| 第一个数值 | 检测到的孔洞数量 |
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| `_` | 同一孔洞各分量之间的分隔符 |
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| `/` | 不同孔洞之间的分隔符 |
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| `\n` | 消息结尾 |
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### 3.3 单个孔洞位姿字段
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| 顺序 | 类型 | 说明 |
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| 1 | Float | 机器人基坐标系下 X 坐标（mm） |
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| 2 | Float | 机器人基坐标系下 Y 坐标（mm） |
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| 3 | Float | 机器人基坐标系下 Z 坐标（mm） |
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| 4 | Float | Roll 角度（°） |
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| 5 | Float | Pitch 角度（°） |
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| 6 | Float | Yaw 角度（°） |
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> **注意**：姿态角（Roll/Pitch/Yaw）的输出顺序可通过配置文件中的 `poseOutputOrder` 参数调整。
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### 3.4 示例
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**检测到 2 个孔洞：**
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```
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2_100.50_200.30_50.20_1.23_4.56_7.89/110.00_210.00_60.00_1.00_5.00_8.00/
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```
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**检测到 0 个孔洞：**
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```
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||
0
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```
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**检测到 1 个孔洞：**
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```
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1_120.50_180.30_45.20_0.00_0.00_0.00/
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```
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## 4. 通信流程
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### 4.1 正常检测流程
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```
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上位机(机器人控制器) 孔洞检测系统
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| X1 RbtX... RbtYaw... |
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|------------------------------------>|
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| | (拍照+检测+坐标变换)
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| 2_X1_Y1_Z1_R1_P1_Y1/X2_... |
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|<------------------------------------|
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```
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### 4.2 无检测结果
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```
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上位机(机器人控制器) 孔洞检测系统
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| X1 RbtX... RbtYaw... |
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|------------------------------------>|
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| | (拍照+检测，未找到孔洞)
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| 0 |
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## 5. 注意事项
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1. **连接管理**
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- 客户端应实现断线重连机制
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- 服务端支持多客户端连接，结果广播给所有已连接客户端
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2. **粘包处理**
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- 协议以 `\n` 作为消息分隔符
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- 接收方应按 `\n` 分割完整行后再解析
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3. **数据精度**
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- 坐标精度：小数点后2位（毫米）
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- 角度精度：小数点后2位（度）
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4. **性能考虑**
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- 单次检测时间约 500ms - 2s
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- 建议客户端设置合理的超时时间（建议10秒）
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5. **手眼标定**
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- 使用前需完成手眼标定，标定矩阵存储在 config.xml 的 `<HandEyeCalibMatrixList>` 中
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- 支持多相机独立标定
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